Селекция. Значение генетики для селекции. Основные методы селекции

Понятие селекции
Селекция – наука, изучающая биологические основы и методы создания и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов
Теоретические основы селекции закладывает современная генетика

Учёные-селекционеры работают с сортами растений, породами животных и штаммами микроорганизмов.
Сорт, порода, штамм — популяция организмов, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определенными наследственными особенностями.

Сорт (от лат. sortis — разновидность) — группа созданных в результате селекции сельскохозяйственных растений одного вида (например, яблоня домашняя), обладающих передающимися по наследству хозяйственно ценными признаками.
Различают местные и селекционные сорта культурных растений. Местные сорта получают в результате бессознательного отбора в процессе выращивания той или иной культуры.
Селекционные сорта создаются в научно-исследовательских учреждениях с использованием методов комбинационной селекции.

Порода — группа созданных в результате селекции сельскохозяйственных животных одного вида (например, овца домашняя), обладающих передающимися по наследству хозяйственно ценными признаками.

Штамм (от нем. stamm — основа, племя) — чистая культура микроорганизмов, выделенная из определённого источника или полученная в результате мутаций.
Разные штаммы одного и того же микроорганизма могут отличаться друг от друга по ряду свойств, в том числе и хозяйственно ценных. Штаммы микроорганизмов используют в биотехнологии для микробиологического синтеза белков.

Основные направления селекции:
создание новых пород и сортов
улучшение ранее известных пород и сортов
высокая урожайность сортов растений, плодовитость и продуктивность пород животных;
улучшение качества продукции (например, вкус, внешний вид плодов и овощей, химический состав зерна — содержание белка, клейковины, незаменимых аминокислот и т. д.);
физиологические свойства (скороспелость, засухоустойчивость, зимостойкость, устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным климатическим условиям).
выведение стрессоустойчивых пород (для разведения в условиях большой скученности — на птицефабриках, фермах и т. п.);
пушное звероводство;
рыбоводство — разведение рыбы в искусственных водоемах.

Отбор
Искусственный отбор — сохранение для дальнейшего размножения особей с интересующими селекционера признаками. Формы отбора: массовый и индивидуальный.
Интуитивный (бессознательный) отбор — самая древняя форма отбора, используемая ещё древним человеком: отбор особей по фенотипу, т.е. с наиболее полезными сочетаниями признаков.
Методический отбор — отбор для размножения особей с чётко определёнными признаками, согласно цели и с учетом их фенотипов и генотипов.

Массовый отбор — устранение из размножения особей, не имеющих ценные признаки, либо имеющих нежелательные признаки (например, агрессивных).
Массовый отбор обычно проводят среди перекрестноопыляемых растений. При этом селекционеры отбирают растения по фенотипу с интересующими их признаками. Недостаток массового отбора заключается в том, что селекционер не всегда может определить лучший генотип по фенотипу.

Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства.
Индивидуальный отбор более эффективен при отборе особей по количественным, сложно наследуемым признакам. Этот вид отбора позволяет точно оценить генотип благодаря анализу наследования признаков у потомства. Индивидуальный отбор применяют по отношению к самоопыляемым растениям (сорта пшеницы, ячменя, гороха и др.).

Потомство самоопыляющейся особи – чиста линия (гомозиготный генотип аа, АА)

Общие методы селекции
Гибридизация - скрещивание разнородных в генетическом отношении особей

ИНБРИДИНГ - близкородственное скрещивание – скрещивание в селекции особей, имеющих близкую степень родства
для перевода генов в гомозиготное состояние и закрепления признаков сорта или породы
для получения чистых линий
у перекрестнопыляемых (кукуруза) и животных приводит к снижению жизнеспособности – депрессии, так как вредные мутации переходят в гомозиготное состояние

Аутбридинг (неродственное скрещивание)
скрещивание неродственых особей одного вида, то есть не имеющих общих предков в ближайших 4-6 поколениях
для повышения и сохранения гетерозиготности
вредные рецессивные мутации переходят в гетерозиготное состояние, что повышает жизнеспособность и продуктивность

Гетерозис (гибридная сила) – мощное развитие гибридов первого поколения

Отдаленная гибридизация — это такое скрещивание, при котором выбранные пары относятся к разным видам или родам, то есть отдаленные друг от друга не географически, а родственно.
Цель отдаленной гибридизации заключается в получении особей, которые сочетают в себе ценные признаки и свойства различных видов
Отдаленные гибриды бесплодны.

Экспериментальный мутагенез
искусственное получение мутаций у многих видов растений, животных, грибов, бактерий и вирусов под действием физических и химических факторов-мутагенов

Химически мутагенез
Мутагены: иприт, этиленимин

Полиплоиды
в природе полиплоидия распространена среди растений (80% видов покрытосеменных растений высокогорий и полярных областей – полиплоиды – повышенная жизнеспособность)
естественные полиплоиды: сахарный тростник, люцерна, земляника, ананас, табак, яблоня, груша, слива и т.д.
пшеница – тетраплоидная (твердая), гексаплоидная (мягкая)